核电用高强韧焊丝的研究

发布时间：2020-04-16 06:35

【摘要】：SA738Gr.B钢是核电钢制安全壳的主要材料,但与其相配套的高强韧性实芯焊丝却研究较少且鲜有报道。本文旨在研发出配套SA738Gr.B钢使用的高强韧性实芯焊丝,从焊丝的开发、熔敷金属性能、轧制工艺、实际接头性能和焊丝用钢的焊接性等几个方面着手,主要研究结果如下:(1)利用真空精炼、Zr-Ti元素复合脱氧、控制轧制拉拔等手段,得到高质量的不同成分的1#和2#高强韧焊丝。两者熔敷金属微观组织均由针状铁素体和先共析铁素体组成,常温拉伸和冲击性能良好,低温冲击亦能达标。1#和2#焊缝经600°C等温10 h后,针状铁素体组织变粗大,先共析铁素体比例增多,拉伸和冲击性能均下降。(2)利用Gleeble 3800热模拟机模拟1#和2#高强韧焊丝的静态和动态再结晶过程,确定1#焊丝用钢粗轧的终轧温度为≥1050°C,精轧的开轧温度为≤900°C,其动态再结晶动力学模型为(5=?0)221.42×10~3/(8.31·);2#焊丝用钢粗轧的终轧温度为≥1050°C,精轧的开轧温度为≤950°C,其动态再结晶动力学模型为(5=?0)225.86×10~3/(8.31·)。(3)1#和2#高强韧焊丝用于SA738Gr.B钢的焊接接头试验,两组焊丝焊接接头的拉伸性能均达到标准,但低温冲击韧性较差,2#焊丝焊接接头焊缝的低温冲击韧性要优于1#焊丝;经600°C等温10 h后,两组焊接接头的焊缝及热影响区的拉伸和冲击韧性均有下降;两组焊接接头180°侧弯试验合格,宏观断面无气孔裂纹等缺陷。1#焊丝焊接接头中焊缝区微观组织包括先共析铁素体、侧板条铁素体以及粒状贝氏体,2#焊丝焊接接头中焊缝区微观组织包括先共析铁素体、侧板条铁素体以及针状铁素体,两者热影响区微观组织均包括板条贝氏体、少量马氏体和部分针状铁素体,但2#焊丝焊缝组织中先共析铁素体和侧板条铁素体更少,柱状晶内针状铁素体更多,热影响区组织贝氏体和马氏体组织晶粒更细小,所以2#焊丝性能更优异。(4)利用Gleeble 3800热模拟机研究1#和2#高强韧焊丝用钢的焊接性:当1#和2#焊丝用钢在热输入分别为30 kJ/cm和60 kJ/cm左右时,焊接热影响区均可形成板条贝氏体、粒状贝氏体和少量针状铁素体的混合组织,具有良好的综合机械性能。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TG422.3;TM623

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